《有机化学》习题解答

《有机化学》习题解答主编贺敏强副主编赵红韦正友黄勤安科学出版社第1章烷烃1．解：有机化学是研究碳氢化合物及其衍生物的组成、结构、性质及其变化规律的一门学科。有机化合物的特性主要体现在化合物数目多、易燃、熔点低、易溶于有机溶剂、反应速率慢且副反应多等方面。2．解：布朗斯特酸碱概念为：凡能释放质子的任何分子或离子是酸；凡能与质子结合的任何分子或离子都碱。而路易斯酸碱概念则为：凡能接受外来电子对的分子、基团或离子是酸；凡能给予电子对的分子、基团或离子是碱。3．解：（2），（3），（4）有极性。4．解：路易斯酸：H＋，R＋，AlCl3，SnCl2，＋NO2。路易斯碱：OH―，X―，HOH，RO―，ROR，ROH。5．解：6．解：样品中碳的质量分数=氢的质量分数=碳氢质量分数之和为100%，故不含其他元素。C:H=实验式为CH2实验式量=12×1+1×2=14。已知相对分子质量为84，故该化合物的分子式为C6H12。第2章链烃解：（1）4，6-二甲基-3-乙基辛烷（2）3-甲基-6-乙基辛烷（3）5,6-二甲基-2-庚烯（4）5-甲基-4-乙基-3-辛烯（5）2-甲基-6-乙基-4-辛烯（6）（E）-3-甲基-4-乙基-3-庚烯（7）3-戊烯-1-炔（8）2-己烯-4-炔（9）（2E,4E）-2，4-己二烯（10）（5Z）-2，6-二甲基-5-乙基-2，5-辛二烯（11）2．解：（1）（2）3．解：（1）（2）4．解：（1）自由基是一个缺电子体（不满足八电子结构），有得到电子的倾向。分子中凡是有满足这一要求的因素存在，均可使自由基的稳定性增大。因烷基是给电子基团，自由基所在碳上连接的烷基越多，给电子能力越强，相应的自由基越稳定。（2）决定碳正离子稳定性的主要因素是电荷的分散程度。能使正电荷分散的因素，均可使其稳定性增大。因烷基是给电子基团，给电子的结果中和了正电荷，即正电荷得到了分散。正电荷所在碳上连的烷基越多，电荷越分散，相应的碳正离子就越稳定。烯丙基型正碳离子由于存在p-π共轭效应，其稳定性比一般正碳离子甚至比3oC+稳定得多。5．解：6．解：7．解：8．解：（1）CH2=CH—CH=CH2（2）9．解：10．解：11．解：（1）（2）（3）（4）12．解：13．解：由分子组成可知该化合物可能为炔烃或二烯烃。因该化合物能与银氨溶液生成白色沉淀，说明为端基炔烃。分子组成为C5H8的端基炔结构式为：含氧化合物的结构为：14．解：A：CH3CH2CH=CH2CH3CH=CHCH3CH2=C(CH3)2B：CH3CH2CH(OH)CH2(OH)CH3CH(OH)CH(OH)CH3CH2(OH)C(CH3)2OHC：CH3CHClCH=CH2CH3CH=CHCH2ClCH2=C(CH3)CH2Cl15．解：A.1－戊炔B.2－戊炔C.1，3－戊二烯第3章脂环烃1．解：(1)1-甲基-3-乙基环戊烷(2)1,1-二甲基-3-异丙基环戊烷(3)3-甲基-1-环丁基戊烷(4)2-甲基-3-环丙基庚烷(5)顺-1,3-二甲基环戊烷(6)反-1-甲基-3-异丙基环己烷(7)螺[2.5]辛烷(8)螺[3.4]辛烷(9)二环[3.3.0]辛烷(10)6-甲基二环庚烷(11)二环己烷(12)2-乙基二环庚烷(13)1,2,4-三甲基二环癸烷(14)1,5-二甲基环己烯(15)1,3,4-三甲基二环癸烯2．解：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)()(9)()(10)()(11)(12)(13)(14)(15)(16)3．解：构造异构体共有5种：(1)环戊烷，(2)甲基环丁烷，(3)乙基环丙烷，(4)1,1-二甲基环丙烷，(5)1,2-二甲基环丙烷。(1)–(4)都没有顺反异构体；(5)有，分别是，顺式构型；，反式构型。4．解：顺-1-甲基-4-叔丁基环己烷:反-1-甲基-3-异丙基环己烷:5．解：两种:和6．解：八种顺反异构体的构造式及其最稳定的构象式分别如下：(1)、，(2)、，(3)、，(4)、，(5)、，(6)、，(7)、，(8)、。最后一种，Cl全处在e键上，是最稳定的。7．解：(1)(2)(3)8．解：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13)(14)9．解：10．解：A为环己烯。有关反应式如下：11．解：12．解：A:，B:或，C:。反应式：13．解：A的结构：，名称：顺-二环[4.4.0]-2,4-癸二烯第4章芳香烃1．解：乙苯邻二甲苯间二甲苯对二甲苯2．解：（1）对异丙基甲苯（2）2-硝基-4-氯甲苯（3）1-苯基丙烯（4）溴化苄（5）3-间甲苯基丙炔（6）β-萘磺酸3．解：4．解：5．解：6．解：7．解：8．解：9．解：（1）有，（2）无，（3）有，（4）无，（5）有，（6）无，（7）无，（8）有，（9）有，（10）有。10．解：第5章对映异构1．解：2．解：不正确。如内消旋酒石酸含两个手性碳原子，但分子内存在一个对称面，整个分子不具有手性，没有旋光活性。不正确。如2,3–戊二烯（丙二烯型化合物），整个分子没有对称面，也无对称中心，为手性分子，无旋光活性。正确。旋光活性起因于分子与其镜像不能重叠即手性现象，分子的手性是对映异构体存在的必要条件。3．解：（1）(3R)-3,4-二甲基-1-戊烯（2）(2R,3R)-2,3-二羟基丁二酸（3）(S)-1-氯-1-溴丙烷（4）(1S,2R)-1,2-二溴环戊烷（5）(2S)-2-溴丁烷4．解：（2），（3）相同物质。（4）对映体，等量混合是外消旋体。（1）非对映体5．解：（2），（4）有手性。6．解：（1）外消旋体，无旋光性。对映体（2）外消旋体，无旋光性。对映体（3）外消旋体，无旋光性。对映体（4）内消旋体，无旋光性。7．解：不变。尽管产物的旋光方向发生改变，但与C*相连的键均未发生断裂，因而其构型不变。8．解：=+130.8°，1L溶液中含麦芽糖325克。9．解：（A）（B）10．解：A为或有旋光性。B为或11．解：根据C的分子式C7H16可知为烷烃，C有旋光活性，又具有两个叔碳原子，故C为：由于A、B分子式为C7H14是烯烃，且均有旋光性，因此，A：B：第6章卤代烃1．解： (1)2-甲基-5-氯甲基庚烷 (2)1-苯基-1-溴丙烷 (3)异丙基溴化镁(4)(E)-2-甲基-3-乙基-1,4-二氯-2-戊烯 (5)(S)-2-溴丁烷 (6)反-1-溴-4-碘环己烷2．解： 3．解：4．解： 5．解：(1)SN1历程，决定反应速率的因素是碳正离子的稳定性，生成的碳正离子越稳定，则反应速率就越大。碳正离子正电荷的分散程度越大则越稳定。两个反应生成的碳正离子稳定性次序是：。前者存在p-?共轭。(2)RCH2Cl水解成RCH2OH是SN2反应。这里是利用I?先与底物中的氯发生交换，将底物转化为碘代烷再进一步发生亲核取代反应。I-比H2O亲核性强，I-又比Cl-离去倾向大，所以加了碘化钾后反应速度比加之前快得多。生成的I?可反复利用，所以碘化钾的用量并不多。(3)1,2-二甲基-4-溴环戊烷消除后只生成一种产物3,4-二甲基环戊烯，而1,2-二甲基-3-溴环戊烷消除后除了会生成少量的3,4-二甲基环戊烯，主要生成2,3-二甲基环戊烯。6．解：(4)、(5)、(6)属SN1机理，(1)、(2)、(3)属SN2机理7．解：(1)CH3CH2CH2CH2Br>CH3CH2CH(CH3)Br>(CH3)3CBr(2)CH3CH2CH2Br>(CH3)2CHCH2Br>(CH3)3CCH2Br(3)(CH3)3CBr>CH3CH2CH(CH3)Br>CH3CH2CH2CH2Br(4)8．解：(1)(2)9．解：10．解： 11．解：第7章波谱知识简介解：化合物A有共扼二烯系统，在200~400nm区间有吸收，其λmax(实际)≈235nm；而化合物B有两个孤立双键，故在近紫外区无吸收。2．解：（A）（B）（C）3．解：???*跃迁引起。因为乙醇的极性比正己烷强，在极性溶剂中λmax红移是???*跃迁的特征。4．解：（A）在3500~3100cm-1没有吸收，但在3000~2500cm-1有缔合?OH（?COOH）的特征吸收，同时在1900~1650cm-1处有羰基吸收。（B）在3450~3200cm-1有一强的?OH吸收峰，在1900~1650cm-1处没有羰基吸收。（C）1900~1650cm-1处有强的羰基吸收，没有?OH吸收。5．解：(1)因为在3000cm-1以上无νC-H吸收峰，在1600±20cm-1，1500±15cm-1之间无芳核特征吸收峰，可认为不是芳香化合物；（2）在3350cm-1有一强宽峰示有?OH基缔合峰，在3000~2850cm-1区域的吸收峰示有亚甲基?CH2?及(或)甲基?CH3或次甲基。2970cm-1及1380cm-1峰足以说明有?CH3存在。没有?C≡CH、、Ar?H、?C≡N、及不对称?C≡C?基存在。综上，该化合物可能为饱和脂肪醇类化合物。6．解：A：B：7．解：8．解：9．解：10．解：第8章醇酚醚1．解：（1）3-甲基-1-丁醇（2）乙基正丁基醚（3）乙二醇（4）3-甲基-2-乙基戊醇（5）苯乙醚（6）对-异丁基苯酚（7）5-甲基-4-己烯-2-醇（8）1-甲基-2-环戊烯-1-醇（9）3-甲氧基-2-戊醇2．解：解：4．解：5．解：（1）（2）（3）6．解：卤代烃与稀碱发生亲核取代反应，生成相应的醇。7．解：8．解：若A不能溶于NaOH溶液中，A可能结构是：9．解：第9章醛酮醌1．解：(1)2,3-二甲基丁醛(2)苄基异丙基甲酮或3-甲基-1-苯基-2-丁酮(3)1,4-戊二烯-3-酮(4)5-甲基-2-异丙基环己酮(5)4-羟基-3-甲氧基苯甲醛(6)二苄基甲酮或1,3-二苯基丙酮(7)3-己烯-2,5-二酮(8)2-甲基-1,4-萘醌(9)反-2-甲基环己基甲醛(10)顺-2,5-二甲基环己酮2．解：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)3．解：共7种，4种醛，3种酮，分别为：，戊醛；，2-甲基丁醛；，3-甲基丁醛；，2,2-二甲基丙醛；，2-戊酮；，3-甲基-2-丁酮；，3-戊酮。4．解：(1)(伯醇)；(仲醇)(2)(仲醇)；(叔醇)(3)(缩醛)；(缩醛或缩酮)(4)(苯腙)；(苯腙)(5)(α-氰醇)；苯乙酮不反应(6)(羧酸)；苯乙酮不反应5．解：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)6．解：CF3CHO>CCl3CHO>CH3CHO>CH3COCH37．解：可能的反应物有如下两种组合：(1)；(2)8．解：(1)；(2)；(3)。9．解：(1)(2)(3)10．解：A，B，C，D11．解：A，B，C，D为。12．解：A1./无水乙醚，2.H3O+；BPCC；CBr2/FeBr3；DCH3OH/干燥HCl。第10章羧酸及其衍生物1．解：（1）(E)-3-苯基-2-丁烯酸（2）对甲氧基苯甲酸（3）间苯二甲酸（4）苯乙酰氯（5）乙丙酐 （6）丁二酸酐（7）甲酸苄酯 （8）乙二酸甲乙酯（9）β-甲基-δ-戊内酯（10）α-丙酮酸（11）3，4，5-三羟基苯甲酸（12）（2R，3R）-2，3-二羟基丁二酸2．解：（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）（9）（10）（11）3．解：（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）（9）（10）（11）（12）（13）（14）（15）4．解：（1）（2）（3）（4）5．解：（1）（2）（3）a）乙二酸>甲酸>苯甲酸>乙酸>碳酸>苯酚>乙醇b）6．解：（1）（2）（3）（4）（5）（6）7．解：（1）（2）（3）（4）（5）8．解：（1）正己酸：环丙烷甲酸：(a)同上制得丙二酸二乙酯。（2）3-乙基-2-戊酮：2，7-辛二酮：(a)同上制得乙酰乙酸乙酯。9．解：反应式：10．解：11．解：第11章含氮有机化合物1．解：(1)3-氨基戊烷(2)2-氨基丙烷(3)N,N-二甲基乙胺(4)N-乙基苯胺(5)N-甲基邻甲基苯胺(6)邻苯二甲酰亚胺(7)(8)(9)(10)2．解：(1)(CH3)2NH>CH3NH2>(CH3)3N>NH3(2)CH3CH2NH2>NH3>PhNH2>Ph2NH(3)(4)3．解：(1)(2)(3)(4)(5)(6)4．解：(A)(B)(C)(D)(E)(F)5．解：A：CH3CH2COOH,B：CH3CH2COCH3,C：CH3CH2CONH26．解：(1)(2)(3)(4)(5)7．解：(1)(2)(3)(4)第13章甾族、脂类和萜类化合物1．解：（1）萜类化合物：萜类化合物是由异戊二烯（isoprene）作为基本骨架单元，可以看成是由两个或两个以上异戊二烯单位以头尾相连或互相聚合而成，这种结构特征称为“异戊二烯规律”。因此，萜类化合物是异戊二烯的低聚合物以及它们的氢化物和含氧衍生物的总称。（2）甾族化合物：甾族化合物广泛存在于动植物组织中，是一类在生命活动中起着重要作用的化合物。这类化合物分子中都有一环戊烷并氢化菲骨架，绝大多数还含有三个侧链，其中两个侧链都是甲基，另一个为含不同碳数的碳链或含氧基团。（3）皂化值：使1g油脂完全皂化所需要的氢氧化钾的毫克数叫做皂化值。（4）碘值：100g油脂所能吸收碘的克数称为油脂的碘值。（5）酸值：中和1g油脂中的游离脂肪酸所需要NaOH的毫克数称为油脂的酸值。2．解：3．解：（1）（2）（3）4．解（1）（2）（3）（4）（5）（6）5．解：（1）13-乙基-11-亚甲基-17α-乙炔基-17β-羟基-4-雌甾烯（2）3,17β-二羟基-1,3,5(10)-雌甾三烯（3）胆甾-5-烯-3β-醇（4）17α,21-二羟基孕甾-4-烯-3,11,20-二酮6．解：（1）（2）7．解：由于樟脑的桥环结构，固定了桥头两个手性碳原子所连的基团，使其C1所连的甲基与C5所连的氢只能处于顺式构型，故只有一对对映体。8．解：9．解：（1）属于５β-系列，因为５位氢是β-型，A/B环是顺式稠合。（2）三个-OH均为α-构型，因为虚线表示在环平面下方，即α-构型。（3）（4）甾环部分具有疏水性，侧链具有亲水性，故可起乳化剂作用，促进脂类水解。10．解：第14章糖类1．解：（1）（2）（3）（4）（5）（6）2．略3．解：（1）.D-半乳糖在碱性条件下发生差向异构化，所生成的混合物的C3~C6部分具有相同的结构，与苯肼反应生成的脎相同，故不能用成脎反应来区分。（2）在酸性水溶液中，糖苷键水解成原来的糖和非糖配基，恢复原来的半缩醛（酮）羟基故有变旋光现象。（3）用稀硝酸氧化后，测其氧化产物的旋光活性，有光学活性的是葡萄糖，无光学活性的是半乳糖。4．解：（1）（2）5．解：（1）用Fehling（Benedict）或Tollens试剂，生成砖红色沉淀或银镜的是葡萄糖；（2）用溴水，使溴水褪色的是葡萄糖；（3）用Fehling（Benedict）或Tollens试剂，有砖红色沉淀或银镜生成的是麦芽糖。（4）用Fehling（Benedict）或Tollens试剂，有反应并生成砖红色沉淀或银镜的是D－葡萄糖。6．解：7．解：葡萄糖二酸（D或L构型）8．解：海藻糖4-O-（α-D-吡喃葡萄糖基）-α-D-吡喃葡萄糖新海藻糖4-O-（β-D-吡喃葡萄糖基）-β-D-吡喃葡萄糖异海藻糖4-O-（α-D-吡喃葡萄糖基）-β-D-吡喃葡萄糖9．解：蜜二糖蜜二糖酸2，3，4，5-四-O-甲基-D-葡萄糖酸2，3，4，6-四-O-甲基-D-半乳糖10．解：11．解：（1）A与B互为对映体；（2）A与C、D；B与C、D互为非对映体；（3）A与D；A与C互为差向异构体。第15章氨基酸、蛋白质和核酸1．解：2．解：（1）(CH3)2CHCH2CH(NH2)COO－Na+；（2）(CH3)2CHCH2CH(NH3+)COOHCl－；（3）(CH3)2CHCH2CH(NHCOC6H5)COO－Na+；（4）(CH3)2CHCH2CH(OH)COOH+N2；3．解：4．解：α-氨基酸在水溶液中主要以两性偶极离子的形式存在，其氨基主要以铵离子的形式存在，亲核能力下降，难以发生亲核加成，酰化